ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ПРИ СНИЖЕНИИ ОБЩЕЙ ИНЕРЦИИ СЕТИ.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2021No4/45-51Ключевые слова:
ветрогенератор, инерционный, бесступенчатый режимАннотация
С развитием ветроэнергетики в мире становятся актуальными вопросы совместной работы ветроэнергетических установок в электроэнергетических системах. Современные ветроэнергетические установки с переменной скоростью вращения присоединяются к сети через силовые преобразователи напряжения, что при значительной их интеграции в электроэнергетические системы негативно сказывается на устойчивости таких систем, работе устройств противоаварийной автоматики. Проблема вызвана эффектом «развязки» генераторов ветроэнергетических установок с электроэнергетической системой, поскольку утрачивается связь механического момента ветроэнергетической установки с остальной энергосистемой, изменяются и ее частотные характеристики, снижается общая инерционность системы и как следствие данные явления могут приводить к колебаниям частоты и напряжения в нормальных режимах, а также лавине частоты и напряжения при возникновении аварий. Кроме того, снижение общей инерции может способствовать несрабатыванию устройств автоматики ликвидации асинхронного режима, ввиду увеличения частоты скольжения асинхронного хода. В статье проведены экспериментальные исследования внедрения ветроэнергетических установок в энергосистему для оценки влияния их работы на скорость протекания переходных процессов, ввиду снижения общей инерции.
Библиографические ссылки
"1 Renewables 2020 Global Status Report. Available at: https://www.ren21.net/reports/global-status-report/
GWEC. Global Wind Statistics 2019. Global Wind Energy Council, Brussels, Belgium, Tech. Rep. (2020). Available: https://gwec.net/global-wind-report-2019/
Tielens P., Hertem D. V. The relevance of inertia in power systems. Renewable Sustain. Energy Rev. 2016, Vol. 55, pp. 999–1009, doi:10.1016/j.rser.2015.11.016.
Erlich I., Wilch M. Primary frequency control by wind turbines. Proceedings of the “2010 IEEE power and energy society general meeting”, Minneapolis, USA. 2010, pp. 1–8.
Gautam D., Goel L., Ayyanar R., Vittal V., Harbour T. Control strategy to mitigate the impact of reduced inertia due to doubly fed induction generators on large power systems. IEEE Transactions on Power Systems. 2011, Vol. 26, No. 1, pp. 214-224, doi: 10.1109/TPWRS.2010.2051690.
Fernandez-Guillamon A. et al. Power systems with high renewable energy sources: A review of inertia and frequency control strategies over time. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2019, Vol. 115, pp. 109369. doi: 10.1016/j.rser.2019.109369
Gonzalez-Longatt, F. Impact of emulated inertia from wind power on under-frequency protection schemes of future power systems. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, 2016, pp. 1 – 8. doi:10.1007/s40565-015-0143-x.
Razzhivin, I., Askarov, A., Rudnik, V. and Suvorov, A. A Hybrid Simulation of Converter-Interfaced Generation as the Part of a Large-Scale Power System Model, International Journal of Engineering and Technology Innovation, 2021, 11(4), pp. 278-293. doi: 10.46604/ijeti.2021.7276.
Suvorov A., Gusev A., Ruban N., et al. Potential Application of HRTSim for Comprehensive Simulation of Large-Scale Power Systems with Distributed Generation. International Journal of Emerging Electric Power Systems. 2019, Vol. 20, No. 5, pp. 20190075.
Ufa R., Andreev M., Ruban N., et al. The hybrid model of VSC HVDC. Electrical Engineering. 2019, Vol.101, No. 1, pp. 11 – 18. doi: 10.1007/s00202-018-00752-y.
Andreev M., Ruban N., Suvorov A., et al. A Hybrid Model of Type-4 Wind Turbine – Concept and Implementation for Power System Simulation. Proceedings of the “2020 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe (ISGT-Europe)”. 2020, pp.799 – 803. doi: 10.1109/ISGT-Europe47291.2020.9248860
Price W.W., Sanchez-Gasca J.J. Simplified Wind Turbine Generator Aerodynamic Models for Transient Stability Studies. Proceedings of the “IEEE PES Power Systems Conference and Exposition”. 2006, pp. 986-992. doi: 10.1109/PSCE.2006.296446.
Obukhov S.G., Plotnikov I.A., Masolov V.G. Dynamic wind speed model for solving wind power problems Eurasian phys. tech. j. 2020, Vol.17, No.33, pp.77 – 84.
Clark, N. W. Miller, and J. J. Sanchez-Gasca, Modeling of GE wind turbine-generators for grid studies GE energy, vol. 4, pp. 0885–8950,2010
Wu B., Lang Y., Zargari N., Kouro S. Power Conversion and Control of Wind Energy Systems. 2011, 480 p.
Yaramasu V., Dekka A., Duran M.J., Kouro S., Wu B. PMSG-based wind energy conversion systems: Survey on power converters and controls. IET Electr. Power Appl. 2017, Vol. 11, pp. 956–968. doi:10.1049/iet-epa.2016.0799.
"
